(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線周波数（ＲＦ）帯域が存在する、ＩＥＥＥ８０２．１１ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）において使用するための方法であって、各帯域は複数のチャネルを含み、
前記方法は、
第１のＲＦ帯域における少なくとも一つのチャネルをスキャンして、ＩＥＥＥ８０２．１１ビーコン情報を検出するステップと、
第１のビーコンを、前記少なくとも一つのチャネルを介して受信するステップと、
前記第１のビーコンに含まれるチャネル情報に基づいて、第２のビーコンを、第２のＲＦ帯域における第２のチャネルを介して受信するステップと
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
複数のチャネルが同時にスキャンされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のビーコンにおいて受信された情報に基づいて、アソシエーション手順を実行するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のビーコンは、ネットワーク識別を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のビーコンは、ネットワーク種別識別を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のビーコンは、セクタ番号を含む指向性ビーコンであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のビーコンは、ビーコン周期のインジケーションを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
複数の無線周波数（ＲＦ）帯域が存在する、ＩＥＥＥ８０２．１１ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）であって、各帯域は複数のチャネルを含み、
前記ＷＴＲＵは、
第１のＲＦ帯域における少なくとも一つのチャネルをスキャンして、ＩＥＥＥ８０２．１１ビーコン情報を検出し、
第１のビーコンを、前記少なくとも一つのチャネルを介して受信し、および、
前記第１のビーコンに含まれるチャネル情報に基づいて、第２のビーコンを、第２のＲＦ帯域における第２のチャネルを介して受信する
ように構成されたトランシーバを備えたことを特徴とするＷＴＲＵ。
【請求項９】
前記トランシーバは、複数のチャネルを同時にスキャンするように構成されていることを特徴とする請求項８に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１０】
前記第２のビーコンにおいて受信された情報に基づいて、アソシエーション手順を実行するように構成されたプロセッサをさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１１】
前記第１のビーコンは、ネットワーク識別を含んでいることを特徴とする請求項８に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１２】
前記第１のビーコンは、ネットワーク種別識別を含んでいることを特徴とする請求項８に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１３】
前記第１のビーコンは、セクタ番号を含む指向性ビーコンであることを特徴とする請求項８に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１４】
前記第１のビーコンは、ビーコン周期のインジケーションを含んでいることを特徴とする請求項８に記載のＷＴＲＵ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
コグニティブ（cognitive）ネットワークは、多数のワイヤレス装置を備えるネットワークであり、異なる装置は、異なる無線アクセス技術（ＲＡＴ）（例えば、セルラ、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）等）を使用し、複数の免許不要帯域および／またはＴＶホワイトスペースチャネルで動作することができる。そのような無線に関して柔軟性があり、無線に関して小回りのきくワイヤレス装置をコグニティブノードと呼ぶ。
【０００３】
互いと通信するために、コグニティブネットワークのノードは、近隣ノードを発見し、互いと通信するためにどのチャネルが使用できるかを把握する。従来のワイヤレスネットワークでは、近隣ノードの発見機構はデフォルトの周波数チャネルを使用する。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐのＷＡＶＥ（wireless access in vehicular environment）では、近隣ノードの発見およびアソシエーションに使用される単一の個別制御チャネルを使用する。
【０００４】
パッシブスキャンおよびアクティブスキャンの両方は、アクセスポイント（ＡＰ）をサーチするために使用されることができる。パッシブスキャンでは、各装置は、個々のチャネルをスキャンしてビーコン信号を見つける。ＡＰは周期的にビーコンをブロードキャストし、スキャンを行う装置はそのビーコンを受信し、対応する信号強度を知る。ビーコンは、サービスセット識別子（ＳＳＩＤ）、対応データレート、規制クラス（regulatory class）等、ＡＰについての情報を含んでいる。スキャンを行う装置は、その情報を信号強度と併せて使用して、ＡＰ同士を比較し、自身をアソシエートするＡＰを選択する。
【０００５】
アクティブスキャンでは、プローブ要求フレームを送信することによって装置側がプロセスを開始し、ある範囲内にあるＡＰがプローブ応答フレームで応答する。アクティブスキャンでは、装置は、周期的なビーコンの送信を待たずにＡＰからの即時の応答を受信することができる。
【０００６】
コグニティブノードは、多量のスペクトルをスキャンして動作チャネルを見つけることができる。より具体的には、連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、ＴＶホワイトスペース（ＴＶＷＳ）と呼ばれる帯域に５４〜６９８ＭＨｚの範囲の約３００ＭＨｚの利用可能スペクトルを解放した。この帯域で動作するワイヤレス装置が最初に電源投入された時、装置は、動作チャネルおよび使用されているチャネルの帯域幅についての知識を全く持たない場合がある。例えば、８０２．１１装置は、複数のチャネル間隔（すなわち、５、１０、２０および４０ＭＨｚ）で動作する場合がある。装置は、様々なチャネル間隔の置き換えでチャネルをスキャンして動作チャネルを見つけることができる。
【０００７】
ＦＣＣは、ＴＶＷＳ帯で動作可能な３種の装置、Ｍｏｄｅ  Ｉ装置、Ｍｏｄｅ  ＩＩ装置、および感知専用（sensing-only）装置を定義した。また、ＴＶ帯域データベースは、特定の地理的場所でどのチャネルが利用可能かを把握するために使用される。ＴＶＷＳ対応の装置は、そのＴＶ帯域データベースに問い合わせを行って、各自の場所で利用可能なチャネルのリストを判定することができる。
【０００８】
Ｍｏｄｅ  Ｉ装置は、内蔵の位置判定能力を使用せず、ＴＶ帯域データベースにアクセスして利用可能チャネルのリストを取得しないＴＶＷＳ装置である。Ｍｏｄｅ  Ｉ装置は、固定ＴＶＷＳ装置またはＭｏｄｅ  ＩＩ装置のいずれかから、自身が動作することが可能な利用可能チャネルのリストを得ることができる。
【０００９】
Ｍｏｄｅ  ＩＩ装置は、内蔵の位置判定能力を使用し、インターネットへの直接の接続または固定ＴＶＷＳ装置または別のＭｏｄｅ  ＩＩ  ＴＶＷＳ装置を通じた間接的なインターネットへの接続を通じてＴＶＷＳデータベースにアクセスして利用可能チャネルのリストを得るＴＶＷＳ装置である。Ｍｏｄｅ  ＩＩ装置は、自身でチャネルを選択し、開始し、ＴＶＷＳ装置のネットワークの一部として動作することができ、１つまたは複数の固定ＴＶＷＳ装置または個人／携帯ＴＶＷＳ装置との間で送受信を行うことができる。Ｍｏｄｅ  ＩＩ装置は、自身の利用可能チャネルのリストをＭｏｄｅ  Ｉ装置の動作のためにＭｏｄｅ  Ｉ装置に提供することができる。
【００１０】
感知専用装置は、スペクトル感知を使用して利用可能チャネルのリストを判定するＴＶＷＳ装置である。
【００１１】
８０２．１１ＷＬＡＮでは、装置は規制クラス下で動作することができる。直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）の規制クラスは、無線機器の規則セットについての値の集合へのインデックスである。この値は次のパラメータを含む。チャネル開始周波数（チャネル番号と共に使用してチャネルの中心周波数を計算するための周波数）、チャネル間隔（重複しない隣接するチャネルの中心周波数間の周波数差）、チャネルセット（１つの規制ドメインおよびクラスに有効な整数チャネル番号のリスト）、送信電力制限（１つの規制ドメインおよびクラスに有効な最大送信電力）、および送出制限のセット（１つの規制ドメインに有効なスペクトルマスクおよび送出制限の列挙リスト）。
【発明の概要】
【００１２】
コグニティブワイヤレスネットワーク内でアグリゲート（aggregated）ビーコンを送信するための実施形態が開示される。ビーコン装置は、ビーコン情報を分割し、ビーコンセグメントを複数のチャネルを介して同時に送信することができる。ビーコン情報の特定の情報要素は、各ビーコンセグメントに含めることができる。各ビーコンセグメントは、同時に送信される他のビーコンセグメントについてのチャネル情報を含むことができる。アグリゲートビーコン送信に使用されるチャネルは、周期的に変更され、かつ／または所定のパターンに従うことができる。
【００１３】
あるいは、通常ビーコンに加えて発見用ビーコンを送信することができる。発見用ビーコンは、通常ビーコンが送信される動作チャネルを示す情報を含むことができる。発見用ビーコンは、ビーコンセグメントの１つとすることができる。発見用ビーコンは、所定のチャネル帯域幅を使用して、通常ビーコンよりも短いビーコン間隔で、または周波数ホッピング方式で送信することができる。発見用ビーコンは、規制クラスおよび対応するチャネル情報に基づいて選択されるチャネルで送信することができる。発見用ビーコンはサイドチャネルで送信してもよい。
【００１４】
アグリゲートビーコンまたは発見用ビーコンは、自己編成ネットワーク（ＳＯＮ：self organizing network）またはマシン間通信ネットワークでも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
以下の説明からより詳細な理解を得ることができる。以下の説明は添付図面との関連で例として与えられる。
【００１６】
【図１Ａ】開示される１つまたは複数の実施形態を実施することが可能な例示的な通信システムの図である。
【図１Ｂ】図１に示す通信システム内で使用することが可能な例示的なワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム図である。
【図２】家庭内またはフェムトセル通信ネットワークの例示的アーキテクチャの図である。
【図３】４つのチャネルを通じた４つのビーコンセグメントの同時の送信を示す図である。
【図４】種々のビーコンセグメント中のＩＥの例の図である
【図５】４つのチャネルで送信されるビーコンセグメントを示す図である。
【図６】４つのビーコンセグメントに分散したビーコンＩＥの送信を示す図である。
【図７】一実施形態による例示的なビーコン送信の図である。
【図８】一実施形態による自己編成ネットワーク（ＳＯＮ）における近隣ノード発見の例示的プロセスの流れ図である。
【図９】初期スキャン期間（ＩＳＰ）および複数のチャネルを通じたアグリゲートビーコンの送信を示す図である。
【図１０】ＩＳＰと、アグリゲートビーコンの送信、リッスンおよびスキャンの再開の複数回の反復を示す図である。
【図１１】空きチャネルの検出、および各回異なるチャネルを介した、４つのチャネルを通じたアグリゲートビーコンの送信を示す図である。
【図１２】ゴシップ方式のビーコン送信の例を示す図である。
【図１３】ノード間のインタフェースを示す家庭内通信ネットワークの例の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１Ａは、開示される１つまたは複数の実施形態を実施することが可能な例示的通信システム１００の図である。通信システム１００は、音声、データ、映像、メッセージング、放送等のコンテンツを複数のワイヤレスユーザに提供する多重アクセスシステムである。通信システム１００では、複数のワイヤレスユーザが、ワイヤレス帯域幅を含むシステムリソースの共有を通じてそのようなコンテンツにアクセスすることができる。例えば、通信システム１００は、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、単一キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）等の１つまたは複数のチャネルアクセス方式を用いることができる。
【００１８】
図１Ａに示すように、通信システム１００は、ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０４、コアネットワーク１０６、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１０８、インターネット１１０および他のネットワーク１１２を含むことができるが、ここに開示される実施形態は、任意数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を企図することが理解されよう。各ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、ワイヤレス環境で動作および／または通信するように構成された任意種類の装置であってよい。例えば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、ワイヤレス信号を送信および／または受信するように構成されることができ、ユーザ機器（ＵＥ）、モバイル局、固定またはモバイル型の加入者ユニット、ページャ、携帯電話、ＰＤＡ（携帯情報端末）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、ワイヤレスセンサ、消費者家電製品等を含むことができる。
【００１９】
通信システム１００は、基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂも含むことができる。各基地局１１４ａ、１１４ｂは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの少なくとも１つとワイヤレスにインタフェースをとって、コアネットワーク１０６、インターネット１１０および／またはネットワーク１１２等の１つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするように構成された任意種類の装置でよい。例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂは、ＢＴＳ（base transceiver station）、ノードＢ、ｅＮｏｄｅＢ、ホームノードＢ、ホームｅＮｏｄｅＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、ワイヤレスルータ等である。図では各基地局１１４ａ、１１４ｂは単一の要素として示すが、基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を含んでよいことが理解されよう。
【００２０】
基地局１１４ａはＲＡＮ１０４の一部とすることができ、ＲＡＮ１０４は、他の基地局および／または、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノード等のネットワーク要素（図示せず）も含むことができる。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セルと呼ぶこともある特定の地理的領域（図示せず）内でワイヤレス信号を送信および／または受信するように構成することができる。セルはさらにセルセクタに分割することができる。例えば、基地局１１４ａに関連付けられたセルを３つのセクタに分割することができる。従って、一実施形態では、基地局１１４ａは、３つのトランシーバ、つまりセルの各セクタにつき１つのトランシーバを含むことができる。別の実施形態では、基地局１１４ａは、ＭＩＭＯ技術を用いることができ、したがってセルの各セクタに複数のトランシーバを利用することができる。
【００２１】
基地局１１４ａ、１１４ｂは、エアインタフェース１１６を通じてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの１つまたは複数と通信することができ、エアインタフェース１１６は、任意の適切なワイヤレス通信リンク（例えば、ＲＦ（無線周波数）、マイクロ波、ＩＲ（赤外線）、ＵＶ（紫外線）、可視光等）とすることができる。エアインタフェース１１６は、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立することができる。
【００２２】
より具体的には、上記のように、通信システム１００は多重アクセスシステムとすることができ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡ等の１つまたは複数のチャネルアクセス方式を用いることができる。例えば、ＲＡＮ１０４の基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＵＴＲＡ（UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) Terrestrial Radio Access）等の無線技術を実装することができ、その場合は広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）を使用してエアインタフェース１１６を確立することができる。ＷＣＤＭＡは、ＨＳＰＡ（High-Speed Packet Access）やＨＳＰＡ＋（Evolved HSPA）等の通信プロトコルを含むことができる。ＨＳＰＡは、ＨＳＤＰＡ（High-Speed Downlink Packet Access）および／またはＨＳＵＰＡ（High-Speed Uplink Packet Access）を含むことができる。
【００２３】
別の実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、Ｅ−ＵＴＲＡ（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access）等の無線技術を実装することができ、その場合は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）および／またはＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）を使用してエアインタフェース１１６を確立することができる。
【００２４】
他の実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわちＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００  １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００  ＥＶ−ＤＯ、ＩＳ−２０００（Interim Standard 2000）、ＩＳ−９５（Interim Standard 95）、ＩＳ−８５６（Interim Standard 856）、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications）、ＥＤＧＥ（Enhanced Data rates for GSM Evolution）、ＧＥＲＡＮ（GSM EDGE）等の無線技術を実装することができる。
【００２５】
図１Ａの基地局１１４ｂは、例えば、ワイヤレスルータ、ホームノードＢ、ホームｅＮｏｄｅＢまたはアクセスポイントであり、職場、住宅、乗り物、学校構内等の局所的な領域内でのワイヤレス接続を容易にするために任意の適切なＲＡＴを利用することができる。一実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１１等の無線技術を実行して無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立することができる。別の実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１５等の無線技術を実行して無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立することができる。さらに別の実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルラ方式のＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ等）を利用してピコセルまたはフェムトセルを確立することができる。図１Ａに示すように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０への直接の接続を有することができる。したがって、基地局１１４ｂは、コアネットワーク１０６を介してインターネット１１０にアクセスする必要がない場合がある。
【００２６】
ＲＡＮ１０４はコアネットワーク１０６と通信状態にあることができ、コアネットワーク１０６は、音声、データ、アプリケーションおよび／またはＶｏＩＰ（voice over Internet protocol）サービスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの１つまたは複数に提供するように構成された任意種類のネットワークであってよい。例えば、コアネットワーク１０６は、呼制御、課金サービス、モバイル位置情報サービス、料金前払い通話、インターネット接続、映像配布等を提供する、かつ／または、ユーザ認証等の高レベルのセキュリティ機能を行うことができる。図１Ａには図示しないが、ＲＡＮ１０４および／またはコアネットワーク１０６は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを用いる他のＲＡＮと直接または間接的な通信状態にあることができることが理解されよう。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用しうるＲＡＮ１０４に接続されるのに加えて、コアネットワーク１０６は、ＧＳＭ無線技術を用いる別のＲＡＮ（図示せず）とも通信状態にあることができる。
【００２７】
コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄがＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０および／または他のネットワーク１１２にアクセスするためのゲートウェイとしても機能することができる。ＰＳＴＮ１０８は、従来型電話サービス（ＰＯＴＳ）を提供する回路交換電話網を含むことができる。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコル群のＴＣＰ、ＵＤＰおよびＩＰ等の一般的な通信プロトコルを使用する、相互に接続されたコンピュータネットワークおよび装置からなる世界規模のシステムを含むことができる。ネットワーク１１２は、他のサービス提供者により所有および／または運営される有線または無線の通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを用いることが可能な１つまたは複数のＲＡＮに接続された別のコアネットワークを含むことができる。
【００２８】
通信システム１００のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの一部または全てはマルチモード機能を含むことができ、すなわち、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なるワイヤレスリンクを通じて異なるワイヤレスネットワークと通信するための複数のトランシーバを含むことができる。例えば、図１Ａに示すＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラ方式の無線技術を用いる基地局１１４ａ、およびＩＥＥＥ８０２無線技術を用いる基地局１１４ｂと通信するように構成することができる。
【００２９】
図１Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２のシステム図である。図１Ｂに示すように、ＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８、トランシーバ１２０、送信／受信要素１２２、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、ディスプレイ／タッチパッド１２８、固定型メモリ１３０、着脱可能メモリ１３２、電源１３４、ＧＰＳチップセット１３６およびその他の周辺機器１３８を含むことができる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態との整合性を保ちながら前述の要素の任意のサブコンビネーションを含むことが可能であることが理解されよう。
【００３０】
プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、特殊用途プロセッサ、従来のプロセッサ、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ（特定用途集積回路）、ＦＰＧＡ（特定用途集積回路）回路、任意の他の種類のＩＣ（集積回路）、状態機械等である。プロセッサ１１８は、信号の符号化、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／または、ＷＴＲＵ１０２が無線環境で動作することを可能にする他の機能を行うことができる。プロセッサ１１８はトランシーバ１２０と結合することができ、トランシーバ１２０は送信／受信要素１２２と結合することができる。図１Ｂではプロセッサ１１８とトランシーバ１２０は別個の構成要素としているが、プロセッサ１１８とトランシーバ１２０は共に電子パッケージまたはチップに一体化してもよいことが理解されよう。
【００３１】
送信／受信要素１２２は、エアインタフェース１１６を通じて基地局（例えば基地局１１４ａ）との間で信号を送受信するように構成することができる。例えば、一実施形態では、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナとすることができる。別の実施形態では、送信／受信要素１２２は、例えばＩＲ、ＵＶまたは可視光信号を送信および／または受信するように構成されたエミッタ／検出器とすることができる。さらに別の実施形態では、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号と光信号の両方を送信および受信するように構成することができる。送信／受信要素１２２は、各種ワイヤレス信号の任意の組み合わせを送信および／または受信するように構成できることが理解されよう。
【００３２】
また、図１Ｂでは送信／受信要素１２２を単一の要素としているが、ＷＴＲＵ１０２は、任意数の送信／受信要素１２２を含んでよい。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２はＭＩＭＯ技術を用いることができる。したがって、一実施形態では、ＷＴＲＵ１０２は、エアインタフェース１１６を通じてワイヤレス信号を送信および受信するために２つ以上の送信／受信要素１２２（例えば複数のアンテナ）を含むことができる。
【００３３】
トランシーバ１２０は、送信／受信要素１２２によって送信される信号を変調し、送信／受信要素１２２に受信された信号を復調するように構成することができる。上記のように、ＷＴＲＵ１０２はマルチモード能力を備えることができる。従って、トランシーバ１２０は、ＷＴＲＵ１０２が例えばＵＴＲＡやＩＥＥＥ８０２．１１等の複数のＲＡＴを介して通信できるようにするために複数のトランシーバを含むことができる。
【００３４】
ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）表示装置やＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）表示装置）に結合し、それらからユーザの入力データを受け取ることができる。プロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８にユーザデータを出力することもできる。また、プロセッサ１１８は、固定型メモリ１３０および／または着脱可能メモリ１３２等の任意種の適切なメモリの情報にアクセスし、データを格納することができる。固定型メモリ１３０は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、ハードディスク、または他の種類のメモリ記憶装置を含むことができる。着脱可能メモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカード等を含むことができる。他の実施形態では、プロセッサ１１８は、サーバや家庭内コンピュータ（図示せず）等、ＷＴＲＵ１０２内に物理的に位置しないメモリにある情報にアクセスし、データを格納することができる。
【００３５】
プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受け取ることができ、その電力をＷＴＲＵ１０２の他の構成要素に配布および／または制御するように構成することができる。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に電力を供給する任意の適切な装置であってよい。例えば、電源１３４は、１つまたは複数の乾電池（例えば、ニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素電池（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）等）、太陽電池、燃料電池等を含むことができる。
【００３６】
プロセッサ１１８はＧＰＳチップセット１３６にも結合することができ、チップセット１３６は、ＷＴＲＵ１０２の現在位置に関する位置情報（例えば、経度および緯度）を提供するように構成することができる。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またそれに代えて、ＷＴＲＵ１０２は、基地局（例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）からエアインタフェース１１６を通じて位置情報を受信し、かつ／または２つ以上の近隣の基地局から信号が受信されるタイミングに基づいて自身の位置を判定することができる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の適切な位置判定方法を通じて位置情報を取得できることが理解されよう。
【００３７】
プロセッサ１１８はさらに他の周辺機器１３８に結合することができ、周辺機器１３８は、追加的な機能、機能性、および／または有線または無線接続を提供する、１つまたは複数のソフトウェアモジュールおよび／またはハードウェアモジュールを含むことができる。例えば、周辺機器１３８は、加速度計、電子コンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ（写真または映像用）、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ポート、振動装置、テレビトランシーバ、ハンドフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール、ＦＭ（周波数変調）無線装置、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ等を含むことができる。
【００３８】
コグニティブネットワークおよびインフラストラクチャネットワーク内のビーコン送信および近隣ノード発見のための実施形態が開示される。下記の実施形態は、コグニティブネットワーク（例えばホワイトスペース）の同期を最適化するために使用することができるが、スキャン装置がチャネルのリストを通じてスキャンできる任意の事例にも適用することができる。本明細書に開示される実施形態は任意の組み合わせで実施してよいことに気づかれよう。
【００３９】
図２は、家庭内またはフェムトセル通信ネットワーク２００の例示的アーキテクチャである。家庭内／フェムトセルネットワーク２００は、中央ゲートウェイ２１０（例えば、ホームｅＮｏｄｅＢ）および複数のワイヤレス装置を含むことができる。住宅内に移動するモバイル装置２２０は、マクロセルラネットワーク２３０から中央ゲートウェイ２１０に切り換えることができる。家庭内／フェムトセルネットワーク２００は、種々のＲＡＴ（例えば、８０２．１１、Ｚｉｇｂｅｅ等）に対応する装置を備える複数のネットワーク２４０ａ〜２４０ｃを含むことができる。ネットワーク２４０ａ〜２４０ｃは、新規または既存のインタフェースを通じて中央ゲートウェイ２１０に接続することができる。中央ゲートウェイ２１０は、異なる種類のネットワーク２４０ａ〜２４０ｃをより適切に支援し、スペクトルの使用を最適化することを助け、干渉を最小に抑えるためのチャネル管理機能を有することができる。中央ゲートウェイ２１０は、種々のＲＡＴの共存の干渉管理の向上、種々のコグニティブネットワークのより効率的なスペクトル使用、各ネットワークのより迅速なネットワーク形成、種々のＲＡＴ対応装置のより迅速なネットワーク発見、特定の通信シナリオ（例えば、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）通信、マルチメディア配布等）におけるより高速な直接リンクのセットアップ等の役割を果たすことができる。
【００４０】
一実施形態によれば、ビーコンを送信する装置（以下「ビーコン装置」と呼ぶ。例えばアクセスポイント（ＡＰ）や局）は、ビーコンを異なる複数のセグメントに分割し、ビーコンセグメントを複数のチャネルで同時にアグリゲートビーコンとして送信する。以下では、用語「装置」は、ＷＴＲＵおよび基地局（ＡＰやノードＢ等）を含む。図３に、４つのチャネルを通じた４つのビーコンセグメントの同時の送信を示す。ビーコンセグメントは、時分割方式で、同じ物理チャネルを使用して制御メッセージおよびデータメッセージと共に送信することができる。図３には４チャネルでの送受信に対応可能な装置の事例を一例として示しており、ビーコンは任意数のセグメントに分割することができ、ビーコンセグメントは任意数のチャネルで同時に送信できることに気づかれよう。
【００４１】
８０２．１１ネットワークでは、ワイヤレス装置は送信を開始する前にチャネルを感知し、ビーコン装置はアグリゲートビーコンの送信を開始する前に回線争奪に成功する（win a contention）こともできる。一実施形態によれば、ビーコン装置は、複数のチャネルの１つ（主要チャネル等）を回線争奪のために感知し、主要チャネルの回線争奪に成功すると、その複数のチャネルを通じてアグリゲートビーコンを送信することができる。すなわち、主要チャネルを送信に使用できる場合は、その他のチャネルもビーコン装置がアグリゲートビーコンを送信するために使用できる場合がある。
【００４２】
ビーコンが分割されると、ビーコン情報（情報要素（ＩＥ）で搬送されることができる）は、ビーコンの異なるセグメントに分割される可能性がある。一部のＩＥは、全てまたは所定数のビーコンセグメントに含めることができる。例えば、全てまたは所定数のビーコンセグメントに含めることが可能なＩＥには、これらに限定されないが、タイムスタンプ、ビーコン周期、能力、サービスセットＩＤ（ＳＳＩＤ）、対応伝送レート、および／またはチャネル情報が含まれる。そのようなＩＥの１つまたは複数をビーコンセグメントに含めることにより、ビーコン用のチャネルをスキャンする装置（以下では「スキャン装置」と呼ぶ）は、迅速に同期することができ、ビーコンセグメントの少なくとも１つを受信すると直ちにアソシエーションプロセスを開始することができる。
【００４３】
図４は、種々のビーコンセグメント中のＩＥの例である。この例では、タイムスタンプ、ビーコン周期、能力、ＳＳＩＤ、対応伝送レートおよびチャネル情報は、全てまたは所定数のビーコンセグメントで繰り返され、他の情報は４つのビーコンセグメントに分割される。
【００４４】
新しいチャネル情報ＩＥは、１つまたは複数のセグメントのビーコンセグメントに含めることができる。ビーコンセグメントに含まれるチャネル情報ＩＥは、スキャン装置が、他のセグメントが送信されるチャネルを発見するのを助けることができる。チャネル情報ＩＥは、ビーコンセグメントが送信される他のチャネルの周波数および主要チャネルのインジケーションを含むことができる。
【００４５】
スペクトル使用状況モードＩＥは、ＴＶＷＳ、または一次ユーザと二次ユーザの両方に使用される他のスペクトルで動作する装置（例えばＡＰ）のビーコンまたはビーコンセグメントに含めることができる。一次ユーザとはＴＶＷＳデータベースに登録されたユーザであり、二次ユーザはＴＶＷＳデータベースに登録されていないユーザである。二次ユーザは、利用可能チャネルを感知した後または利用可能チャネルについての情報を受信した後にチャネルを使用することができるが、そのチャネルを使用している一次ユーザが検出されるとそのチャネルを空ける場合がある。スペクトル使用状況モードフィールドは、ＡＰとそれに関連する装置がＭｏｄｅ  Ｉ／Ｍｏｄｅ  ＩＩ装置として動作しているか、感知専用装置として動作しているか、またはＭｏｄｅ  Ｉ／Ｍｏｄｅ  ＩＩと感知専用の混合装置として動作しているかどうかを示すことができる。Ｍｏｄｅ  Ｉ装置またはＭｏｄｅ  ＩＩ装置として動作する装置は、チャネルを感知して動作チャネルの一次ユーザの存在を検出することなく送信することができる。感知専用装置として動作する装置は種々の規制を受ける場合があり、それは、より低い送信電力で動作することを要求される場合があり、また一次ユーザの存在を検出するために送信前にチャネルを感知する必要がある場合があるからである。あるいは、スペクトル使用状況モードＩＥに含まれる情報は、ビーコンまたはビーコンセグメントの能力フィールドまたは他のフィールドに含めることができる。
【００４６】
ＡＰまたは装置がＭｏｄｅ  Ｉ／Ｍｏｄｅ  ＩＩと感知専用の混合動作モードに対応する場合は、一部のチャネルの動作はＭｏｄｅ  Ｉ／Ｍｏｄｅ  ＩＩモードに基づき、その他のチャネルの動作は感知専用モードに基づくことができる。ＡＰまたは装置は、ＴＶＷＳデータベースへのアクセスか、または該当領域内のチャネルの感知のいずれかによって求められる領域内の利用可能チャネルの情報をブロードキャストすることができる。ＡＰまたは装置は、どのチャネルがＴＶＷＳデータベースから得られ（Ｍｏｄｅ  ＩＩモードの場合）、どのチャネルが感知により得られた（感知専用モードの場合）かのチャネル割り当てをブロードキャストすることができる。この情報は、チャネル情報ＩＥ、他のＩＥに含めるか、またはビーコン情報の新しいＩＥとすることができる。感知専用モードで得られるチャネルの場合（例えば、チャネルの感知により利用可能と判定されたチャネル）、またはＡＰが周辺の装置に感知専用モードチャネルであると通知したチャネルの場合、ＡＰとそれに関連する装置は共により低い送信電力で動作することを要求され、一次ユーザの存在を検出するために送信前にチャネルを感知する必要がある場合がある。ＴＶＷＳデータベースから取得されたと通知されるチャネルについては、ＡＰと装置は、一次ユーザの存在を検出するためにチャネルを感知することなく、そのチャネルで動作することができる。
【００４７】
図５に、４つのチャネルで送信されるビーコンセグメントを示す。ビーコンセグメントを含むビーコンフレーム５００は、ＭＡＣヘッダ５０２、フレーム本体５０４、およびフレームの誤り検査（ＦＣＳ：frame check sequence）５０６を含む。フレーム本体５０４は、全てまたは所定数のビーコンセグメントに含まれる共通ＩＥ、およびビーコンセグメントに分散された他のＩＥを含む。
【００４８】
スキャン装置は自身の受信機（例えば４つの受信機）を使用して、それらのビーコンセグメントを求めてスキャンすることができる。スキャン装置は、ビーコンセグメントの少なくとも１つを発見するまで、複数の（図の４つ等）異なる周波数を同時にスキャンし、その後次の４つの周波数へと移ることができる。少なくとも１つのビーコンセグメントが受信されると、スキャン装置はビーコンセグメントに含まれるチャネル情報ＩＥを使用して他のビーコンセグメントを見つけて全ビーコンを受信し、アソシエーションの手順を開始することができる。
【００４９】
あるいは、図６に示すように全てまたは所定数のビーコンのＩＥをビーコンセグメントに分散してもよい。その場合、チャネル情報ＩＥは、全てまたは所定数のビーコンセグメントに含めることができる。
【００５０】
あるいは、セグメントに分割する代わりに、完全なビーコンを全てまたは所定数のチャネルで繰り返してもよい。これは、１つのチャネルで受信が可能な装置にとって有用である可能性がある。
【００５１】
別の実施形態によれば、ビーコン装置は、通常ビーコン（例えば、８０２．１１ＷＬＡＮビーコン）に加えて発見用ビーコンを送信することができる。発見用ビーコンは、上記実施形態のビーコンセグメントの任意の１つとすることができ、上述した実施形態は、下記で詳述する発見用ビーコンに関連する実施形態と組み合わせることができる。発見用ビーコンは、スキャン装置が通常ビーコンまたは他のビーコンセグメントが送信される動作チャネルを発見するのを支援する情報を含むことができる。発見用ビーコンは、ネットワーク内で動作するために必要な管理情報を含む通常ビーコンに替わるものではない。装置は、ネットワークと同期した状態を保つために周期的に通常ビーコンをリッスンする。
【００５２】
発見用ビーコンフレームは、周期的な通常ビーコンフレームの一部であっても、または異なる管理フレームもしくは新たな特殊な管理フレームの一部であってもよい。後者の場合、発見用ビーコンフレームは、通常ビーコンに含まれる内容のサブセットを含むことができる。スキャン装置は、発見用ビーコンを受信すると、動作チャネルについての情報を抽出し、それに従って自身をネットワークと同期することを試みる。
【００５３】
発見用ビーコンが動作チャネルと異なるチャネルで送信される場合、ビーコン装置は、動作チャネルに使用するものと同じラジオを使用して時分割方式で発見用ビーコンを送信することができる。あるいは、ビーコン装置は、複数の送信機を使用して発見用ビーコンと通常ビーコンを同時に送信してもよい（すなわち、個別の送信機を使用して発見用ビーコンが送信される）。あるいは、ビーコン装置は、複数のラジオを使用して発見用ビーコンと通常ビーコンを同時に送信してもよい（すなわち、発見用ビーコン送信専用のチャネルで個別の送信機／受信機を使用する）。
【００５４】
発見用ビーコンは、以下の情報：動作チャネル（例えば、ＴＶホワイトスペース）をポイントする情報フィールド、動作チャネルの帯域幅、動作チャネルの最大許容送信電力、発見用ビーコンと周期的な通常ビーコンとの時間遅延等の１つまたは複数を含むことができる。２つ以上の動作チャネルがある場合は、それら動作チャネルについての情報を発見用ビーコンに含めることができる。あるいは、発見用ビーコンは、空き／利用可能チャネルのリスト（ＴＶ帯域データベースから、または感知で得られる）を含むことができる。このリストはスキャン局に提供され、局はそのチャネルを使用してアドホックネットワークまたは無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）等をセットアップすることができる。
【００５５】
発見用ビーコンは、追加的な発見用ビーコンをポイントするポインタを含むことができる。例えば、チャネルｋの発見用ビーコンは、チャネルセットＫについての情報を含むことができ、加えて、チャネルｌで送信される発見用ビーコンでチャネルセットＬについての情報が入手できる旨を示すことができる。発見用ビーコンが空き／利用可能チャネルについての情報を含んでいる場合は、その情報が１つの発見用ビーコンに収まらない場合がありうる（例えば空き／利用可能チャネルが多すぎる場合）。その場合、発見用ビーコンは、１つのチャネルセット（Ｋ）についての情報と、別のチャネルセット（Ｌ）についての情報を搬送することができる別の発見用ビーコン（ｌ）へのポインタを搬送することができる。あるいは、発見用ビーコンは、ネットワーク内に存在する他の発見用ビーコンをポイントするフィールドまたは情報要素を含むこともできる。それらは、同一の発見用ビーコンのセグメントとしても、または、発見時間を短縮するために複数のチャネルで送信される同一の発見用ビーコンの複数のインスタンスとしてもよい。２つ以上のネットワークが存在し、発見用ビーコンによってポイントされている場合、発見用ビーコンは、ネットワークの識別子（ネットワークＩＤ、ネットワークＳＳＩＤのマスクバージョン等）、および／またはネットワーク種別のインジケーションを含むことができる。例えば、一部のネットワークは、リアルタイムのトラフィックに合わせて構築され、その用途のために規定されたパラメータを有する場合がある。あるいは、ネットワーク種別のインジケーションは、８０２．１１ネットワークの能力を提供することができる（例えば、特定の８０２．１１改定がサポートされるか否か）。
【００５６】
指向性の通信（例えば６０ＧＨｚ）の場合、発見用ビーコンは、ビーコン装置の方向を示すことができる（例えばセクタ番号）。また、ビーコン装置が周期ビーコンを複数のセクタでブロードキャストする場合、発見用ビーコンは、ビーコン周期のインジケーションを提供することができる。これによりスキャン装置はそのセクタをいつ監視すればよいかが分かる。２つ以上のネットワークがある場合、発見用ビーコンは、ネットワーク負荷のインジケーションを提供することができる。
【００５７】
以下に発見用ビーコンを送信するための実施形態について説明する。一実施形態によると、発見用ビーコンは、所定のチャネル帯域幅を使用してビーコン装置によって送信されることができる。チャネル帯域幅は、スキャン装置中にハードコードすることができ、あるいはスキャン装置はその情報をネットワークから受け取ることができる。スキャン装置はチャネル帯域幅を認識しているので、スキャン装置は全ての可能な帯域幅（例えば、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚおよび４０ＭＨｚ）をスキャンする必要はなく、所定数の帯域幅をスキャンすればよい。
【００５８】
発見用ビーコンは、通常ビーコンと同じチャネルで送信することができる。あるいは、発見用ビーコンは周波数ホッピング方式で送信してもよく、いくらかの時間あるチャネルにあり、その後いくらかの時間別の空きチャネルに移動し、その後また別の空きチャネルに移動していくことができる。
【００５９】
スキャン装置は、発見用ビーコンを発見すると、発見用ビーコンから動作チャネルについての情報を抽出し、動作チャネルに切り換えて通常ビーコンを受信する。スキャン装置は、動作チャネルで周期的な通常ビーコンを待つか、あるいは、動作チャネルでビーコンのアクティブスキャンを開始することができる。アソシエーション後、スキャン装置は引き続き同じチャネル帯域幅を使用して他の発見用ビーコンをスキャンすることができる。スキャン装置が１つの帯域幅で完全なスキャンを行ってもビーコンを発見できない場合、スキャン装置は次の帯域幅に切り換えることができる。このようにして送信されるビーコンは、単にビーコンが存在するチャネル番号を示すことにより、別のビーコンからポイントされることができる。
【００６０】
別の実施形態によれば、発見用ビーコンは周期的な通常ビーコンより短いビーコン間隔で送信することができる。例えば、８０２．１１ネットワークでは、通常ビーコンは通常１００ｍｓごとに送信される。発見用ビーコンは、例えば、５０ｍｓまたは２５ｍｓごとに送信される。発見用ビーコンフレームは、周期的な通常ビーコンフレームより含む情報が少ないため、周期的な通常ビーコンフレームよりも短くすることができる。スキャン装置は、発見用ビーコン間隔とほぼ同じ時間にわたり、発見用ビーコンを求めてチャネルをスキャンする。全体的なスキャン時間を短縮できるように、スキャン装置は、１つのチャネルをより短い間隔にわたってスキャンし、次のチャネルに移る。
【００６１】
スキャン装置は発見用ビーコン間隔を知らない場合があり、最も短いスキャン間隔で開始し、ビーコンが見つからなければスキャン間隔を増すことができる。例えば、発見用ビーコンが５０ｍｓの間隔で送信されるとする。スキャン装置は最初スキャン間隔を２５ｍｓに設定し、１回目のスキャンで発見用ビーコンを見つけられなければ、スキャン時間を５０ｍｓに増し、再度スキャンする。この例では、スキャン装置は、２回目のスキャンで発見用ビーコンを見つけられる可能性がある。発見用ビーコンの間隔が分かると、スキャン装置はその後のスキャンに同じスキャン時間を使用することができる。このように送信されるビーコンは、単にビーコンが存在するチャネル番号を示すことにより、別のビーコンによってポイントされることができる。
【００６２】
別の実施形態によれば、発見用ビーコンは、周波数ホッピング方式で送信されることができる。スキャン装置をある周波数から別の周波数にジャンプさせる代わりに、ビーコン装置は、利用可能なスペクトルで擬似ランダム方式でビーコンを順次ブロードキャストすることができる。スキャン装置は、１つまたは数個の周波数をスキャンしてビーコンを探すことができる。
【００６３】
図７はこの実施形態による例示的なビーコン送信の図である。ビーコン装置は、ある周波数で発見用ビーコンを送信し、ランダムに選択できる別のチャネルへと移動していく（例えば、ｆｌ、ｆ５、ｆ９、ｆ３、ｆ１１、．．．）。スキャン装置は、空きチャネルに位置し（camp on）、ホッピングする発見用ビーコン列シンボルがそのチャネルで送信されるのを待つことができる。スキャン装置は、エネルギースキャンを行ってエネルギーレベルが一定の閾値未満の空きチャネルを検出し、そのチャネルに留まって発見用ビーコンを待つ。
【００６４】
所与の時間が過ぎてそのチャネルでビーコンシンボルを受信しない場合、スキャン装置は次の利用可能チャネルに移ることができる。各ビーコンパルスが約２ｍｓの長さで、約１００個のチャネルがあるとする。異なる周波数間を切り替わるための時間を考慮すると、ビーコン装置が全てのチャネルでビーコンを送信するには約２００〜３００ｍｓを要し、スキャン装置は４〜５秒以内にネットワークを発見できる可能性がある。この場合、ビーコンのポインティングを使用して待ち時間を短縮することができる。具体的には、各ビーコンは、チャネルのサブセット（またはホッピングチャネルのサブセットにある利用可能チャネルのサブセット）をホッピングし、ホッピングチャネルのサブセットを示すことによってポイントされることができる。
【００６５】
別の実施形態によれば、ビーコン装置は、ビーコン装置とスキャン装置の両方に知られた優先順位をつけたリストから選択されるチャネルで発見用ビーコンを送信することができる。例えば、チャネルは規制クラスに基づいて選択することができる。規制クラスで動作する装置には、規制クラス情報がハードコードされている。表１に、米国における規制クラスとそれに対応するチャネル開始周波数、チャネル間隔、およびチャネルセットを示す。例えば、ビーコン装置は規制クラスを縦方向に調べ、最初の空きチャネルを発見用チャネルとして選択することができる。スキャン装置は同じ順序でスキャンを行う（例えば規制クラスの最初のチャネルから開始し、発見用ビーコンを見つけるまで上から下に１つずつスキャンする）。
【００６６】
例えば、表１を参照すると、ビーコン装置は、規制クラス１、チャネル開始周波数０．０５０ＧＨｚのチャネル２９から開始することができる。チャネル２９が空いていない場合、ビーコン装置は下に移動して次のチャネルに行く。このチャネルは規制クラス１でチャネル開始周波数０．０５１ＧＨｚのチャネル８８であり、このチャネルが空いていない場合は、ビーコン装置は規制クラス１、チャネル開始周波数０．０５２ＧＨｚのチャネル８９での送信を試み、最終的に空きチャネルを見つけるまで同様である。そして発見した空きチャネルで発見用ビーコンが送信される。
【００６７】
装置の動作チャネルは、発見用ビーコンのチャネルと異なる場合がある。スキャン装置は同じ順序でチャネルを調べる。スキャン装置は最初のチャネルから開始し、発見用ビーコンを見つけるまで下に移動していく。規制クラス１では、スキャン装置は４０ＭＨｚの帯域幅を使用してスキャンし、規制クラス２では２０ＭＨｚの帯域幅を使用してスキャンする。この実施形態では、スキャン装置は全スペクトルをスキャンするのではなく、数個のみのチャネルをスキャンするだけで発見用ビーコンを発見できる可能性がある。表１に示すように、ビーコン装置は、チャネルセットの最初の列（すなわち２９、８８、８９、９０、９１、９０、．．．）で空きチャネルを見つけられる可能性がある。発見用ビーコンは最初の利用可能チャネルで送信される。スキャン装置は、発見用ビーコンを見つけるために２０回のスキャンを行うことができる。最初の列で利用可能なチャネルがない場合は、発見用ビーコンは、チャネルセットの２番目の列（すなわち９３、９４、９５、９６、９７、９６、．．．）の最初の空きチャネルで送信されることができる。チャネルはどのような順序で選択してもよいことに気づかれよう（例えば、リストは下から上、または他の形で検討することができる）。
【００６８】
【表１】
0005619190.tif 000002
【００６９】
別の実施形態によれば、発見用ビーコンは、通常ビーコンに使用されるものとは異なる無線アクセス技術に基づく可能性のあるサイドチャネル（例えば、有線、セルラ、または他の接続）で送信することができる。この発見用ビーコンは、通常ビーコンを見つけることが可能な動作チャネルについての情報、または空き／利用可能チャネル（例えば、ＴＶＷＳチャネル）のリスト等を搬送することができる。あるいは、サイドチャネルの発見用ビーコンは、異なるＲＡＴのどのチャネル（例えば利用できる可能性が高い）が他の発見用ビーコンを搬送するかを示すことができる。このようなサイドチャネルの発見用ビーコンは、通常ビーコンまたはスペクトルの残りについてのより新しい情報を提供することができる。
【００７０】
あるいは、発見用ビーコンは、動作チャネルですでにネットワークに関連付けられている局によって送信されてもよい。そのような装置に、例えばアイドル時間に、ネットワークが発見用ビーコンを送信するのを支援するように指示することができる。ネットワークは、ビーコンが異なるチャネルで送信されるように、それらの局からの発見用ビーコン送信を調整することができる。
【００７１】
アグリゲートビーコンは自己編成ネットワーク（ＳＯＮ）で使用することができる。ＳＯＮのアドホックネットワークでは、複数のノードがクラスタを形成することができ、新しいノードは、加入する既存のクラスタをスキャンで探すか、またはクラスタが見つからない場合は自身のクラスタを確立することができる。ＳＯＮのアドホックネットワークでは、複数のノードが必要に応じて送信機または受信機として機能することができる。ノードは、検出した利用可能チャネルを通じて自身の周辺にある数個の他のノードと直接通信することができ、利用可能チャネルは、免許帯域幅によっても免許不要帯域幅によっても制限されない。任意のノードの周辺にあるノードは近隣ノードと呼ばれる。中央コントローラがない場合は、全てのノードが通信の開始前に近隣ノードを発見することができる。
【００７２】
クラスタは、マルチキャリア（ＭＣ）ノードとシングルキャリア（ＳＣ）ノードの混在を含むことができる。ＭＣノードは、複数のチャネル（Ｍ個のチャネル）を通じてアグリゲートビーコンを送信し、ビーコンを感知する能力を有する。ビーコン送信に使用されるチャネルの数は、任意のノードが一度にスキャンできるチャネルの数とは異なる場合がある。
【００７３】
図８は一実施形態によるＳＯＮにおける近隣ノード発見の例示的プロセスの流れ図である。ノードがどのクラスタにも所属していない場合、またはビーコンを送信するチャネルを見つけられなかった場合（例えば中央ゲートウェイはビーコンを送信するための利用可能な空きチャネルを見つける必要がある）、ノードは、初期スキャン期間（ＩＳＰ：initial scanning period）に初回のスキャンを行う（８０２）。ノードは複数のチャネルを同時にスキャンすることができる。ノードは、最低の利用可能周波数（自身で検出するか、または関連するスペクトルマネジャから通知されることができる）から、または他の順序で、スキャンするチャネルを選択することができる。例えば、ノードは、初回にチャネルｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４をスキャンし、ｆ２が空いていることを検出し、ビーコンが検出されない場合は、チャネルｆ５、ｆ６、ｆ７、およびｆ８をスキャンし、ｆ６が空いていることを検出する等することができる。あるいは、ノードは、ランダムに、または何らかの他の規則に従ってスキャンチャネルを選ぶことができる。
【００７４】
ＩＳＰが完了すると、ビーコンが検出されたかどうかを判定する（８０４）。ビーコンが検出された場合、ノードはそのクラスタに加わることができる（８０６）。ノードがビーコンを検出しなかった場合、ノードは、複数のチャネルで同時にアグリゲートビーコンの送信を開始することができる（すなわちノードは新しいクラスタを確立することができる）。このノードをビーコンノードと呼ぶ。ビーコンノードは、ＩＳＰの間に全てのチャネルをスキャンできない場合がある。ＩＳＰで検出される空きチャネルの数はＮである。これらＮ個の空きチャネル全てをビーコンノードに記憶しておくか、存在する場合は関連するスペクトルマネジャに送り返すことができる。
【００７５】
Ｎ＞Ｍの場合（８０８）、アグリゲートビーコンは、ＩＳＰ中に検出されたＭ個の空きチャネルで送信することができる（８１０）。図９に、ＩＳＰおよびＭ個のチャネルでのアグリゲートビーコンの送信を示す。Ｎ個のチャネルからＭ個のチャネルを選択する際には、Ｎ個のチャネルのうち最初のＭ個のチャネル（例えば、最低周波数を持つ）を選択することができる。あるいは、Ｍ個のチャネルは、ランダムに、または存在する場合は関連するスペクトルマネジャによって提案されることができる。
【００７６】
Ｎ＜Ｍの場合（８０８）、アグリゲートビーコンはＮ個のチャネルで送信することができ、Ｎ個のチャネルでアグリゲートビーコンを送信した後に、ビーコンノードは、クラスタに加わるノードがあるかどうかをリッスンし、リッスン後に残りのチャネルのスキャンを再開することができる（８１２）。図１０に、ＩＳＰと、アグリゲートビーコンの送信、リッスン、およびスキャンの再開の複数回の反復を示す。ｐ番目のスキャン期間（ｐ＞１）の継続時間は、ＩＳＰと同じであっても、ＩＳＰより短くてもよい。ビーコンノードは、ビーコン送信チャネルの合計数がＭに達するまで残りのチャネルの検索を続け、アグリゲートビーコンの送信を続けることができる。
【００７７】
ヘッドノードがすでに選ばれている場合（例えば家庭内通信ネットワーク）は、以下のステップは行わなくてよい。
【００７８】
ＩＳＰ後のスキャン中に別のビーコン（すなわち二次ビーコン（secondary beacon））が残りのチャネルで検出された場合（８１４）（ビーコンノードの周囲に別のクラスタが存在することを示唆する）、ビーコンノードは、その二次ビーコンを受け付けるか否かの決定を行うことができる。例えば、この決定は、二次ビーコンの受信電力と、ビーコンノードに所属するノードの数等に基づくことができる。ビーコンノードにＫ個より多いノードが属しているかどうか（８１６）、および二次ビーコンの受信電力が所定レベルより高いかどうかを判定する（８１８）。
【００７９】
ビーコンノードに属するノードがＫ個より多くなく（Ｋ＞０は所定パラメータ）、かつ二次ビーコンの受信電力が所定のレベルより高い場合、ビーコンノードは、ビーコンの送信を停止し、二次ビーコンを自身の一次ビーコン（primary beacon）として受け付け、その既存クラスタに加わる（８２０）。この場合、ビーコンノードは、ビーコンノードに属するＫ個のノードにクラスタの変更を通知することができる（すなわち新しいビーコンをＫ個のノードに転送する）。
【００８０】
ビーコンノードに属するノードがＫ個より多くなく、二次ビーコンの受信電力が所定レベル以下の場合、ビーコンノードは、二次ビーコンを無視し、ビーコン送信チャネルの合計数がＭに達するまで残りのチャネルのスキャンを続け、空きチャネルを通じたアグリゲートビーコンの送信を続ける（８２２）。
【００８１】
ビーコンノードに属するノードがＫ個より多い場合、ビーコンノードは、二次ビーコンは一切受け付けず、自身のクラスタを維持する（８２４）。
【００８２】
以下にゴシップ方式のアグリゲートビーコンの送信の実施形態を開示する。ビーコンノードおよびそのビーコンノードに属する複数のクラスタノードを備えるクラスタでは、ビーコンノードは周期的にビーコンを送信する。ビーコンノードは、空きチャネルを検出し、Ｍ個のチャネルで同時にアグリゲートビーコンを送信することができる。空きチャネルの数はＭより大きい可能性がある。Ｍ個のチャネルは、上述した実施形態に従って空きチャネルの中から選択することができる。ビーコンノードからのビーコン送信に使用されるビーコンチャネルは、その都度変更してよい。図１１に、空きチャネルの検出と、各回異なるチャネルを介した４つのチャネルを通じたアグリゲートビーコンの送信を示す。図１１で、ビーコンノードはｔ１にチャネル１、３、６および８でビーコンを送信し、ｔ２にチャネル２、４、７および９でビーコンを送信する。
【００８３】
チャネルの変化パターンは、特定の基準に従うことができる（例えばビーコンチャネルを繰り返し変更する、発見されたノードの密度に基づく、または発見されたノードの共通利用可能チャネルに基づく等）。例えば、一般ノードがスキャン能力を有する場合、クラスタノードは、利用可能チャネルのセットをビーコンノードに報告することができ、ビーコンノードは、そのビーコンノードに属する一般ノードの共通利用可能チャネルでビーコンを送信することができる。
【００８４】
クラスタノードｋがビーコンを受信すると、利用可能チャネルでそのビーコンを最高でＭｋ個のチャネルに転送（すなわちゴシップ）することができる。Ｍｋは、クラスタノードｋによって検出される利用可能チャネルの数より小さくてよく、｛０，Ｍ｝の間の均等に分布した乱数とすることができる。ビーコンを受信する全てのクラスタノードがビーコンをゴシップする必要がある訳ではない。クラスタノードによって転送されるビーコンは、ゴシップビーコンと呼ばれる。このゴシップは、特定の基準に基づくことができる（例えば受信ビーコンの電力が所定の閾値未満である等）。
【００８５】
図１２にゴシップ方式のビーコン送信の例を示す。図１２では、ビーコンノードはチャネル１、３、６、８でビーコンを送信し、クラスタノード１はチャネル２および４でビーコンをゴシップし、クラスタノード２はチャネル７および９でビーコンをゴシップする。元のビーコンとゴシップビーコンの受信の衝突を減らすために、ゴシップビーコンの送信電力は、ビーコンノードによって送信される元のビーコンの電力より低く設定することができる。ゴシップビーコンと元のビーコンは、ビーコンの内容で区別することができる。
【００８６】
衝突を避けるために、クラスタノードは、元のビーコンを転送する前にランダムな期間（例えば０〜Ｔの間に均一に分散させる。Ｔは所定のシステムパラメータ）を置くことができる。新しいノードがビーコンを検出すると、ハンドシェークプロセスが行われる。新しいノードにより衝突が検出されると、ノードは、残りのチャネルでビーコンの検索を続けることができる。
【００８７】
異なるビーコン内容には、異なるレベルのエラー保護を与えることができる。例えば、ビーコン送信に使用されるチャネルのリストをビーコンに含め、そのチャネルリストを２つ以上のビーコンで搬送する場合、最初のビーコンは、チャネルリストが完全なものではなく、後続のビーコンがチャネルリストのその他の部分を含んでいることを示すポインタを含むことができる。ビーコン中の他のＩＥも異なるビーコン間に分割されて、最初のビーコンが、次のビーコンで送られるＩＥがさらにあることを示すＩＥを含んでもよい。ブロードキャストされることになっているＩＥは、複数のビーコン間隔で送信される複数のビーコンで送信することができる。ビーコン内容の重要度の違いのために、等しくないエラー保護またはハイブリッド変調を使用して、異なるレベルの保護をビーコン内容に与えることができる。ビーコン内容の重要度に基づいて、より高い保護レベル（例えば符号化レート／変調の次数を下げる）を使用して重要性が高い内容を符号化および変調することができ、一方、より低い保護レベル（例えば符号化レート／変調次数を上げる）を使用して重要性が低い内容を符号化および変調することができる。
【００８８】
例えば、ビーコン送信に使用されるチャネルのリストは重要度が高いとみなし、したがってより高いレベルの保護を与えることができる。ビーコンチャネルの１つが所与の場所で干渉が著しく、そのビーコンの受信品質が低い場合は、不均一なエラー保護またはハイブリッド変調を用いると、受信側ノードはビーコン送信に使用されるチャネルのリストを正しく復号することができる。ノイズのあるビーコンからビーコン送信に使用されるチャネルのリストを正しく復号した後、ノードは、信号品質がより高い可能性のあるその他のビーコンチャネルにジャンプして、ビーコンの残りの内容を復号できる可能性がある。
【００８９】
装置は、初期の周波数オフセットが大きい低品質の発振器回路を用いる場合があり、それが同期およびクラスタ形成のタイミングを妨げる場合がある。一実施形態によれば、初期の周波数オフセットは、同じ地理領域に配設された既存ネットワークを活用することによって減らすことができ、専用の同期チャネルが、ネットワークの受信可能範囲内のＱｏＳ（サービス品質）をシステム設計により保証する。
【００９０】
一実施形態によれば、複数のＲＡＴ能力を有する各ノードは、ＲＡＴの優先順位リストに基づいて同期チャネルの検索を開始することができる。例えば、ノードは、ＵＭＴＳの周波数分割二重（ＦＤＤ）標準で規定されたラスタ周波数で検索を行って同期チャネルを見つけることができる。同期されると、ノードは自身のネットワークのビーコンの検索を開始することができる。既存ネットワークの基地局は、測定された信号符号電力が最高のもの、セルＩＤ、ＲＡＴの種類、他のパラメータ等の所定のポリシーに基づいて選定することができる。例えば、ノードは、特定のセルラ帯域（例えば、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、またはＬＴＥの帯域等）に受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）の測定を行って、ＲＳＳＩが最も高い基地局を選択することができる。同期はスロットレベルであってもよく、ノードは、識別された個々の空き周波数で確立されたタイミングを利用して同期し、クラスタを形成し、かつ／または通信リンクを設定することができる。
【００９１】
いくつかの通信シナリオ（例えば家庭内通信ネットワーク）におけるビーコン送信の例をいくつか提供する。図１３は、ノード間に干渉がある家庭内通信ネットワーク１３００の例である。ネットワーク１３００は、ホーム（evolved）ＮｏｄｅＢ（Ｈ（ｅ）ＮＢ）１３１０、ＴＶおよびセットトップボックス（ＳＴＢ）を含む複数のワイヤレス装置１３２０、ネットワーク支援およびスペクトルマネジャ（ＮＡＳＭ：network assistance and spectrum manager）１３３０等を含む。一部の装置はクラスタを形成することができる（例えば、低速クラスタ１３４０および高速クラスタ１３５０）。
【００９２】
Ａｓインタフェースは、Ｈ（ｅ）ＮＢ１３１０とワイヤレス装置１３２０間の同期チャネルを提供する。Ａｃインタフェースは、Ｈ（ｅ）ＮＢ１３１０とワイヤレス装置１３２０間の保護された制御チャネルである。Ａｄインタフェースは、Ｈ（ｅ）ＮＢ１３１０とワイヤレス装置１３２０間のデータチャネルを提供する。Ｂインタフェースは、２つのワイヤレス装置１３２０の間の直接リンクデータチャネルを提供する。Ｃインタフェースは、Ｈ（ｅ）ＮＢ１３１０とＮＡＳＭ１３３０間の通信のために提供される。Ｕｕインタフェースは、Ｈ（ｅ）ＮＢ１３１０とワイヤレス装置１３２０間のＬＴＥまたはＷＣＤＭＡ標準インタフェースである。Ｉｕｈインタフェースは、Ｈ（ｅ）ＮＢ１３１０とＨ（ｅ）ＮＢゲートウェイ間のＬＴＥまたはＷＣＤＭＡ標準インタフェースである。Ａ’インタフェースは、高速のアドホックインタフェース１３５０（例えば、８０２．１１ｎ）の総称である。Ｌインタフェースは低速のアドホックインタフェース１３４０（例えばＺｉｇｂｅｅ）の総称である。Ａインタフェースは、Ｕｕインタフェース（中央ゲートウェイと３ＧＰＰ対応装置との間の３ＧＰＰインタフェース）を所有しない可能性のある登録装置と通信するための、中央ゲートウェイ（例えばＨｅＮＢ）への同期チャネル（Ａｓ）、制御プレーンチャネル（Ａｃ）、およびデータプレーンチャネル（Ａｄ）を提供する。
【００９３】
中央ゲートウェイと同期し、中央ゲートウェイから指示を受けるために、登録装置は、同期信号と制御情報を中央ゲートウェイから周期的に受け取ることができる。この情報は保護することができる。アグリゲートビーコン送信方式を同期チャネルまたは制御チャネルで使用して、必要な情報が複数のビーコンチャネル（または帯域）で送信できるように同期信号または制御情報を送出することができる。
【００９４】
ビーコンチャネルは、利用可能な空きチャネルの情報が入手可能であれば、ＮＡＳＭ１３３０から直接通知されることができる。中央ゲートウェイ（すなわちＨ（ｅ）ＮＢ１３１０）が電源投入された直後で、ネットワーク内の全てのワイヤレス装置が初期化段階にある場合は、関連するＮＡＳＭ１３３０は、正確なスペクトルの可用性情報が不足している場合がある。
【００９５】
ビーコンチャネルの判定は次のように行うことができる。ＩＳＰを与えられると、中央ゲートウェイ１３１０はそのＩＳＰ中にまず、候補チャネル（検索チャネルの数を絞るためにＮＡＳＭ１３３０から通知することができる）をスキャンする。空きチャネルの数ＮがＭ（所定のビーコンチャネルの数）以下である場合、中央ゲートウェイ１３１０は、それらの空きチャネルでビーコンを送信し、引き続きビーコンを発しながらスキャンし続けるか、または存在する場合はＮＡＳＭ１３３０から更新された利用可能チャネル情報を得ることができる。空きチャネルの数ＮがＭより多い場合、中央ゲートウェイ１３１０は、独自に決定するか、あるいは検出した空きチャネル情報をＮＡＳＭ１３３０にフィードバックして、ＮＡＳＭ１３３０にアグリゲートビーコン送信のための空きチャネルの選択を指導させてもよい。
【００９６】
同期信号／制御信号の送信範囲を広げるために、ゴシップ方式のアグリゲートビーコン送信を適用することができる。中央ゲートウェイ１３１０から同期／制御情報を受信する登録装置は、中央ゲートウェイ１３１０に、そのような情報が入手可能であれば、自身の場所の周辺にある利用可能な空きチャネルの情報の支援を要求することができる。そして装置はその空きチャネルでアグリゲートビーコンの送出を開始して、同期メッセージまたは制御メッセージを中継することができる。
【００９７】
装置１３２０が中央ゲートウェイ１３１０への登録を開始する時（例えば２地点間のマルチメディア配布サービスの登録）、装置１３２０は、多数の利用可能チャネルの中から中央ゲートウェイ１３１０によって送信された同期信号を見つけ出す必要がある。装置１３２０が複数帯域を同時に検索する能力を有すると仮定すると、中央ゲートウェイを発見するために用いられる時間はアグリゲートビーコンで大幅に短縮することができ、ビーコンのカバレッジは、ゴシップ方式のアグリゲートビーコン送信で拡大することができる。
【００９８】
中央ゲートウェイ１３１０は、複数のチャネル、例えば帯域１のｆ２、帯域２のｆ６、帯域３のｆ１０、帯域４のｆ１４でビーコンを送出することができる（１つの帯域が４つの周波数からなると仮定する）。ビーコンは、制御情報または同期情報または何らかの他の情報を含むことができる。複数帯域を検索する能力を有し、中央ゲートウェイ１３１０への登録を望むワイヤレス装置１３２０は、中央ゲートウェイ１３１０から送信されるビーコンの検索を開始する。装置は検索する１つの帯域をランダムに選択することができる（例えば帯域２）。装置１３２０は、帯域２のｆ６で送信されるビーコンを検出することができる。アグリゲートビーコンを使用しない場合（例えばビーコンが単一のチャネルで送信され、装置が一度に帯域の１つの１周波数チャネルをスキャンすることが可能な場合）、装置１３２０がビーコンを検出するまでより長い時間がかかる可能性がある。
【００９９】
装置１３２０が所定の期間（所定のシステムパラメータとすることができる）以内にビーコンを検出した場合、装置１３２０は、中央ゲートウェイに登録し、関連する制御情報または同期情報を取得することができる。装置１３２０は、そのような情報が入手可能である場合、中央ゲートウェイ１３１０に自身の周辺の利用可能な空きチャネルの情報の支援を要求することができる。そして、装置１３２０は、その空きチャネルでアグリゲートビーコン（すなわちゴシップビーコン）の送出を開始することができる。元のアグリゲートビーコンの送信範囲の外にある装置は、その装置から転送されるゴシップビーコンを検出することができる。
【０１００】
装置１３２０が、所定の期間（所定のシステムパラメータとすることができる）内に中央ゲートウェイ１３１０から送信されるビーコンを検出できない場合、装置１３２０は、クラスタビーコンの検索を開始し、既存クラスタがあるかどうかを判定することができる。装置１３２０がクラスタビーコンを見つけられない場合は、自身がクラスタヘッドとなり、自身のクラスタを形成し、検出した空きチャネルでクラスタビーコンを送出することができる（アグリゲートビーコンもクラスタビーコンの送信で送信することができる）。装置１３２０がそのクラスタ内のクラスタヘッドまたは中継ノードから送信されたクラスタビーコンを検出すると、装置１３２０はそのクラスタに加わることができる。クラスタからのクラスタビーコンは、中央ゲートウェイ１３１０から送信されるビーコンと異なる場合がある。前者はクラスタの発見に使用され、後者は中央ゲートウェイへの登録に使用される。
【０１０１】
装置１３２０が新しく形成されたクラスタのクラスタヘッドになった場合は、装置１３２０は、残りのチャネルのスキャンを続け、中央ゲートウェイビーコンを見つけることができる。あるいは、装置は、空きチャネルでプローブメッセージをブロードキャストして中央ゲートウェイビーコンを要求し、ゲートウェイに登録することができる。このプローブ要求を受信した周辺のノード（中央ゲートウェイに登録した一般装置または中央ゲートウェイ）は、ビーコンをその装置に中継／送信して、中央ゲートウェイへの登録を支援することができる。
【０１０２】
装置１３２０が既存クラスタ（クラスタ１３４０または１３５０等）の新しいメンバになった場合は、クラスタヘッドに要求メッセージを送信して、クラスタヘッドが中央ゲートウェイに登録していれば中央ゲートウェイの情報を要求し、または、空きチャネルでブロードキャストメッセージを送信して中央ゲートウェイビーコンを要求し、ゲートウェイに登録することができる。この要求を受信した周辺のノード（中央ゲートウェイに登録した一般装置または中央ゲートウェイ）は、中央ゲートウェイビーコンをその装置に中継／送信して、登録を支援することができる。
【０１０３】
アグリゲートビーコンは、マシン間（Ｍ２Ｍ）通信におけるネットワーク発見で使用することができる。Ｍ２Ｍ通信で中央ゲートウェイに登録された装置がなく、Ｚｉｇｂｅｅネットワークが形成されるとする。Ｚｉｇｂｅｅネットワーク形成後、Ｚｉｇｂｅｅネットワークを通過するＺｉｇｂｅｅ対応モバイル装置は、Ｚｉｇｂｅｅビーコンを検出し、ＺｉｇｂｅｅネットワークのＺｉｇｂｅｅコーディネータまたは任意のＺｉｇｂｅｅルータにアソシエートすることができる。アグリゲートビーコンを利用して、Ｚｉｇｂｅｅ対応モバイル装置は、Ｚｉｇｂｅｅビーコンと異なる変更ビーコンを複数の利用可能チャネルで配布することができる。利用可能チャネルは、中央ゲートウェイから通知されるか、Ｚｉｇｂｅｅ対応モバイル装置がスキャン能力を有する場合は自身でスキャンすることができる。変更ビーコンの内容は、親（すなわちＺｉｇｂｅｅコーディネータまたは他のＺｉｇｂｅｅルータ）から送信されるビーコンチャネルを含むことができ、それにより、Ｚｉｇｂｅｅネットワークに関連付けることなく、Ｚｉｇｂｅｅ装置が検索するチャネルの数を絞ることができる。
【０１０４】
Ｚｉｇｂｅｅ対応装置は、親（すなわちＺｉｇｂｅｅコーディネータまたはＺｉｇｂｅｅルータ）からＺｉｇｂｅｅビーコンが送信されるチャネルを判定することができる。Ｚｉｇｂｅｅ対応装置は、アグリゲートビーコンを送信するための利用可能空きチャネルに関して、中央ゲートウェイの支援を要求することができる。中央ゲートウェイ（またはＮＡＳＭ）は、Ｚｉｇｂｅｅ対応装置に空きチャネルを通知することができる。Ｚｉｇｂｅｅ対応装置は、利用可能空きチャネルでアグリゲートビーコンを発することができる。アグリゲートビーコンは、関連するＺｉｇｂｅｅ制御情報（例えば親のＺｉｇｂｅｅビーコンが送信されるチャネル等）を含むことができる。Ｚｉｇｂｅｅネットワークに関連付けられていないＺｉｇｂｅｅ対応装置は、アグリゲートビーコンを検出し、Ｚｉｇｂｅｅビーコンチャネルで関連するメッセージを得ることができる。
【０１０５】
あるいは、図１３に示すようにクラスタヘッドまたはホーム（ｅ）ＮｏｄｅＢは、同期情報および制御チャネルについての情報を含む低電力の同期チャネルを生成してもよい。クラスタヘッドは、所定の周波数の集合Ｓf＝｛ｆ1，ｆ2，．．．，ｆn｝の少なくとも１つで、クラスタの残りに同期チャネルをブロードキャストする。同期チャネルの帯域幅は大きくすることができる。周波数の集合Ｓfは、同期チャネルのより高速な検出を可能にする利用可能スペクトルのサブセットを表すことができる。クラスタのノードは、最初に、特定のチャネルで同期チャネルを検出するまでＳfをスキャンする。ノードは、その同期チャネルからの情報を使用して制御チャネルに同調することができる。ノードが、同期チャネルのビーコンの品質が特定の閾値未満であることを検出すると（例えばサービス品質（ＱｏＳ）の尺度や信号対雑音比（ＳＮＲ）の尺度を使用することによって）、ノードは、Ｓfに属する周波数でビーコンの中継を試みることができる。中継ノードは、自身のホップ番号をビーコンに追加することができる。
【０１０６】
中継ノードによって選択される周波数は、中継ノードがビーコンを受信した周波数であっても異なってもよい。中継の深さ（例えばビーコンが中継される回数）はホップ番号を通じて制御されうる。例えば、ホップ数が所定の最大ホップ回数（Ｋ）未満である場合にビーコンを中継することができる。同期チャネルは制御チャネルとは切り離してよい。
【０１０７】
実施形態
１．ワイヤレス通信ネットワーク内で使用するための方法。
【０１０８】
２．ビーコン情報を複数のビーコンセグメントに分割することを備える実施形態１の方法。
【０１０９】
３．複数のビーコンセグメントを複数のチャネルを介して同時に送信することを備える実施形態２の方法。
【０１１０】
４．ビーコン情報は、タイミング情報、ネットワーク識別子、対応データレート、規制クラス、ビーコン間隔または能力情報の少なくとも１つを含む実施形態２〜３の何れか１つの方法。
【０１１１】
５．各ビーコンセグメントは異なるチャネルを介して送信される実施形態２〜４の何れか１つの方法。
【０１１２】
６．ビーコン情報のサブセットが２つ以上のビーコンセグメントで繰り返される実施形態２〜５の何れか１つの方法。
【０１１３】
７．ビーコン情報は、追加的なビーコンセグメントが送信されるチャネルの周波数を示すチャネル情報を含む実施形態２〜６の何れか１つの方法。
【０１１４】
８．ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）内で使用するための方法。
【０１１５】
９．チャネルをスキャンしてビーコン情報を検出することを含む実施形態８の方法。
【０１１６】
１０．ビーコン情報の第１のビーコンセグメントを、１つのチャネルを介して受信することを備える実施形態９の方法。
【０１１７】
１１．第１のビーコンセグメントに含まれるチャネル情報に基づいて、少なくとも１つの他のチャネルを介してビーコン情報の残りのビーコンセグメントを受信することを備える実施形態１０の方法。
【０１１８】
１２．受信したビーコン情報に基づいてアソシエーション手順を開始することを備える実施形態１１の方法。
【０１１９】
１３．複数のチャネルが同時にスキャンされる実施形態９〜１２の何れか１つの方法。
【０１２０】
１４．ビーコン情報を複数のビーコンセグメントに分割するように構成されたプロセッサを備えた基地局。
【０１２１】
１５．複数のビーコンセグメントを複数のチャネルを介して同時に送信するように構成されたトランシーバを備える実施形態１４の基地局。
【０１２２】
１６．ビーコン情報は、タイミング情報、ネットワーク識別子、対応データレート、規制クラス、ビーコン間隔または能力情報の少なくとも１つを含む実施形態１４〜１５の何れか１つの方法。
【０１２３】
１７．トランシーバは、各ビーコンセグメントを異なるチャネルを介して送信するように構成される実施形態１５〜１６の何れか１つの方法。
【０１２４】
１８．プロセッサは、ビーコン情報のサブセットを２つ以上のビーコンセグメントに含めるように構成される実施形態１４〜１７の何れか１つの方法。
【０１２５】
１９．ビーコン情報は、追加的なビーコンセグメントが送信されるチャネルの周波数を示すチャネル情報を含む実施形態１４〜１８の何れか１つの方法。
【０１２６】
２０．ビーコン信号を使用したネットワークアソシエーションのためのワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）。
【０１２７】
２１．チャネルをスキャンしてビーコン情報を検出するように構成されたトランシーバを備える実施形態２０のＷＴＲＵ。
【０１２８】
２２．トランシーバは、ビーコン情報の第１のビーコンセグメントを、１つのチャネルを介して受信するように構成される実施形態２１のＷＴＲＵ。
【０１２９】
２３．トランシーバは、第１のビーコンセグメントに含まれるチャネル情報に基づいて、少なくとも１つの他のチャネルを介してビーコン情報の残りのビーコンセグメントを受信するように構成される実施形態２２のＷＴＲＵ。
【０１３０】
２４．ビーコン情報に基づいてアソシエーション手順を開始するように構成されたプロセッサを備える実施形態２１〜２３の何れか１つのＷＴＲＵ。
【０１３１】
２５．トランシーバは複数のチャネルを同時にスキャンするように構成される実施形態２１〜２４の何れか１つのＷＴＲＵ。
【０１３２】
上記では特定の組み合わせで特徴および要素を記載したが、当業者は、各特徴または要素は、単独で、または他の特徴および要素と任意の組み合わせで使用できることを理解されよう。また、本明細書に記載の方法は、コンピュータまたはプロセッサによる実行のためにコンピュータ可読媒体に内蔵された、コンピュータプログラム、ソフトウェアまたはファームウェアとして実施することができる。コンピュータ可読媒体の例には、電子信号（有線または無線接続を通じて送信される）およびコンピュータ可読記憶媒体が含まれる。コンピュータ可読記憶媒体の例には、これらに限定されないが、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリ装置、内蔵ハードディスク、取り外し可能ディスク、光磁気媒体等の磁気媒体、およびＣＤ−ＲＯＭディスクやＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）等の光学媒体が含まれる。ソフトウェアと関連したプロセッサを使用して、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータで使用するための無線周波トランシーバを実施することができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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